1974年美国物理学家韦根特就发现,经过适当处理过的合金丝的金相会发生变化,其外壳矫顽力比内芯矫顽力大得多,依靠这种磁性的差异及一定的外加磁场条件,可以使内芯的磁化方向与外壳的磁化方向相同或相反,而且用确定的外磁场可以重复这种磁化改变。这种现象被称作“韦根效应”。零功耗磁敏传感器是利用韦根效应原理,用韦根特丝做成性能十分*的磁敏传感器。
韦根特(wiegand)效应:韦根特丝是用一种坡莫合金或维卡合金制成的新型功能合金丝234,直径 0.3 毫米。经特殊加工后,成为有外壳和内芯二层结构组成。外壳和内芯具有不同的矫顽力,外壳需要加比内芯高很多的磁场才能使其改变磁极性方向。
为了产生脉冲,采用两块磁场强度大小相等但极性相反的磁铁,形成工作磁场。磁铁首先将韦根特丝的外壳和内芯按同一方向进行排组。在这过程中,首先线芯的极性方向改变,然后外壳的极性方向发生改变。这一作用在检测线圈中产生了一个方向的电压脉冲输出。接着,将磁场旋转 180 度。韦根特丝将进入反向致偏状态时,首先内芯的极性改变,其次外壳的极性又随之改变为起始的方向。这一过程又产生了一个相反方向的电压脉冲。只要磁铁不断旋转,传感器就能发出一对对,一正一负的脉冲信号。
零功耗磁敏传感器正是利用韦根效应研制开发出的磁敏传感器,它由两部分组成:1、敏感合金丝;2、绕于合金丝外的检测线圈。
当被测磁体与传感器之间发生相对运动时,合金丝上作用有适当的外磁场,内芯磁化跳变,检测线圈便会输出感生电压脉冲。因此可以用此电压脉冲检测磁体的运动,应用于间接测量多种物理量的仪表,如:流量计、 三表(水表,气表,热能表)、转速计、转角检测器、无源脉冲发生器、无触点限位开关等等。